主要研究背景:
近年來，二維材料因其獨特的物理和化學性質成為材料科學領域的研究熱點。其中，六邊形結構的二維材料，如石墨烯和二硫化鉬，已經在納米電子學、光電子學等領域展示了廣泛的套用前景。然而， 盡管理論上預測了多種具有五邊形結構的二維材料，它們的實際合成由於其亞穩態特性一直是個挑戰 。
理論研究表明， 五邊形二維材料由於其特殊的晶格結構，可以表現出高度各向異性的電學和熱學性質，使其在功能電子器件、熱電材料和柔性電子器材中具有巨大的套用潛力 。然而，由於五邊形結構難以自然形成，實驗上對這種材料的研究仍然非常有限。迄今為止，僅有少數幾種五邊形二維材料如PdSe2被成功合成，並展示出其在光電和納米電子學領域的潛力。
研究結果:
近期，由美國普渡大學、丹麥奧胡斯大學、蘇州大學等機構的研究人員組成的國際團隊，透過對稱驅動的外延生長法， 成功合成了一種新的亞穩態五邊形二維材料——單層五邊形PdTe2 。該材料的成功合成為五邊形二維材料的研究和套用開辟了新的方向。
研究人員采用掃描隧道顯微鏡（STM）和低能電子繞射（LEED）等表征技術，對合成的單層五邊形PdTe2進行了詳細的結構分析。結果顯示，該材料具有良好的晶格匹配和低對稱性結構，並透過與底層Pd(100)基底的晶格匹配得以穩定。此外，X射線光電子能譜（XPS）測量證實了PdTe2的形成及其單層厚度。密度泛函理論（DFT）計算揭示，單層五邊形PdTe2是一種具有1.05 eV間接帶隙的半導體，這一結果與掃描隧道光譜（STS）測量的帶隙值基本一致。
研究團隊還透過角分辨光電子能譜（ARPES）對該材料的價帶結構進行了測量，結果與理論計算的特征一致，進一步驗證了該材料的電子結構特性。
此次研究展示了透過對稱驅動外延生長技術成功合成亞穩態五邊形二維材料的可能性，為該類材料的研究提供了新的途徑，並有望在未來功能電子器件、光電子器件及熱電材料中獲得廣泛套用。
